肖小亮

活動背景

目前，國內(nèi)STEAM 教育逐漸向低齡化發(fā)展，其中一個重要的切入途徑是仿生。但初中教材所提的仿生都是高大上的，如電子蛙眼、復眼照相機等，與學生的生活關(guān)系較遠。鑒于初中學生通過7 年級的學習，已基本能理解“形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”“形態(tài)結(jié)構(gòu)與生活環(huán)境相適應(yīng)”這兩個生物學觀點，同時對動植物、人體的結(jié)構(gòu)也有一定的理解，因此，我希望通過設(shè)計一系列STEM 仿生活動案例，引導學生進一步觀察、分析、體驗，重點進行仿生設(shè)計，有針對性地訓練設(shè)計思維和創(chuàng)意物化技能，為其今后的創(chuàng)新思維發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

活動目標

?知識與技能：觀察植物、動物、人體形態(tài)結(jié)構(gòu)，概述其結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)、形態(tài)結(jié)構(gòu)與生活環(huán)境相適應(yīng)的特點，挖掘其仿生設(shè)計的切入點。

過程與方法：通過仿生項目學習設(shè)計，培養(yǎng)學生觀察、發(fā)現(xiàn)、分析問題和解決問題的能力;學習過程滲透STEAM 理念和應(yīng)用，并想方法將創(chuàng)意設(shè)計物化，培養(yǎng)學生的學科橫貫?zāi)芰Α?/p>

情感態(tài)度價值觀：形成牢固的“結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一、形態(tài)結(jié)構(gòu)與生活環(huán)境相適應(yīng)”的生物學觀點;關(guān)注生活，關(guān)注細節(jié)，善于創(chuàng)新設(shè)計，增強社會責任感。

活動內(nèi)容

借“做中學”理念，嘗試“小班化”教學實踐，讓青少年體驗一系列STEAM 仿生活動案例（表1），在熟練掌握跨學科融合應(yīng)用技巧后進行自主選題，展開項目研究形成仿生設(shè)計作品，最后進行現(xiàn)場答辯，甚至爭取創(chuàng)意物化參加校園創(chuàng)客集市義賣，真正做到學以致用。

活動過程

第1 階段：開題

通過功能室布置情景、發(fā)放學習支架（印刷成冊）和PPT 介紹仿生案例，營造仿生學習氛圍;進行團隊建設(shè)，布置項目學習的要求、評價標準，尤其是獎勵方式。本節(jié)開題課主要是激發(fā)學生的學習動力，讓學生對仿生學習產(chǎn)生內(nèi)驅(qū)力。

第2 階段：體驗與探究

課堂體驗多個STEAM 仿生案例，積累和掌握仿生設(shè)計的思維與方法。每節(jié)課都要作好充分準備，特別是創(chuàng)作材料準備，給學生更多體驗與動手的機會。

第3 階段：基于項目的學習

該階段是在學生進行足夠體驗的基礎(chǔ)上，對學生進行選題輔導和方法輔導，為項目設(shè)計和成果的生成展示作準備。首先，引導學生從課堂內(nèi)容到課外內(nèi)容，從指定生物到自選生物，每節(jié)課最少思考3 個仿生點子，不斷激活思維。然后，讓學生從眾多仿生設(shè)計中，挑選最有價值、最容易物化的點子，綜合分析其科學性、可行性，并結(jié)合設(shè)計思維思考如何讓產(chǎn)品能更方便人們的生活?；顒右獜娬{(diào)設(shè)計思維的綜合應(yīng)用，學生重點掌握設(shè)計思維積極改變世界的信念和觸發(fā)創(chuàng)意的方法，以人們生活品質(zhì)的持續(xù)提高為目標，依據(jù)文化的方式與方法開展創(chuàng)意設(shè)計與實踐。

第4 階段：項目成果答辯和創(chuàng)意集市義賣

聘請3 位權(quán)威專家擔任評委，以小組為單位進行項目成果PPT 展示答辯，引導學生進行有效而規(guī)范的學習答辯。答辯后，引導學生將較好的部分創(chuàng)意物化出作品，參加學校的創(chuàng)意集市義賣，進一步展示自己的學習成果。

重點、難點、創(chuàng)新點

??重點：仿生 STEAM 活動體驗。

難點：基于 STEAM 理念的自主研究及成果展示。

??創(chuàng)新點：①項目學習選題新穎，STEAM 教育切入點是仿生應(yīng)用，靠近初中生學習最近發(fā)展區(qū)。②基于學科核心素養(yǎng)主線，引導學生從更高視角理解生物奇妙而獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計并仿生應(yīng)用其智慧：一是設(shè)計思維（科學思維）與科學實踐（科學探究）主線，二是生命觀念與社會責任主線，引導創(chuàng)作應(yīng)用造福人類，讓“立德樹人”任務(wù)落地。

效果評價

??過程評價。一是關(guān)注課堂參與度，重點根據(jù)課堂上討論的參與度，對各個組的仿生創(chuàng)意分享進行評分;二是關(guān)注作品質(zhì)量和答辯情況。同時，在學習過程中進行考勤和表現(xiàn)評分。

終結(jié)評價。 以“ 基 于STEAM 理念的自主研究及成果展評活動”的形式展開，邀請專業(yè)評委進行問辯、評分，最后評出分數(shù)和獲獎級別，并在選修證書上注明。

專家評語

該方案充分運用了“做中學”理念和科學探究的方法論，讓學生體驗仿生案例的制作過程，激發(fā)探究主動性。依托生物學課程，讓學生進行多樣化的仿生設(shè)計，深化了學生的科學學習，提升了創(chuàng)意實踐的有效性，體現(xiàn)出較好的完整性和可行性，示范效應(yīng)明顯。希望繼續(xù)完善，以充分發(fā)揮其提升青少年科學素質(zhì)的創(chuàng)新作用。